Інженерія поверхні: Підручник
| Листать книгу |
|---|
| Листать |
| Страницы:
1 ... 14 ... 42 ... 70 ... 98 ... 126 ... 154 ... 182 ... 210 ... 238 ... 266 ... 294 ... 322 ... 350 ... 378 ... 406 ... 434 ... 462 ... 490 ... 518 ... 546 ... 547 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 скачать книгу Інженерія поверхні: Підручник Схеми слект-ронно-променсвого модифікування поверхні: а — рафінувальне оплавлення: б — загартування з твердого стану; в — модифікування за фазовим перетворенням; г — легування; ¿1 — дифузія; е — наплавлення; ж — обробка попередньо нанесених покриттів; з — ударне зміцненняприблизно половини довжини пробігу електронів розплавляється відразу ж ... Практичне значення мають процеси поверхневого легування, наплавлення матеріалу, обробки попередньо нанесених на метал покриттів, нагрівання шарів після хіміко-термічної обробки ... Схеми слект-ронно-променсвого модифікування поверхні: а — рафінувальне оплавлення: б — загартування з твердого стану; в — модифікування за фазовим перетворенням; г — легування; ¿1 — дифузія; е — наплавлення; ж — обробка попередньо нанесених покриттів; з — ударне зміцненняприблизно половини довжини пробігу електронів розплавляється відразу ж ... Використання релятивістських електронних променів має низку особливостей порівняно із застосуванням променя, прискореного напругою від десятків до сотень кіловольт ... Це дає змогу нагрівати поверхневий шар виробу на всю товщину внаслідок прямого виділення енергії електронів, які гальмуються, без теплоперенесення з поверхні ... Це покращує комплекс фізико-механічних характеристик матеріалів: підвищуються густина, ударна в'язкість, теплопровідність, контактне витримування, зменшується схильність до гарячого тріщиноутворення ... Використання релятивістських електронних променів має низку особливостей порівняно із застосуванням променя, прискореного напругою від десятків до сотень кіловольт ... Це дає змогу нагрівати поверхневий шар виробу на всю товщину внаслідок прямого виділення енергії електронів, які гальмуються, без теплоперенесення з поверхні ... Це покращує комплекс фізико-механічних характеристик матеріалів: підвищуються густина, ударна в'язкість, теплопровідність, контактне витримування, зменшується схильність до гарячого тріщиноутворення ... У сильнострумових установках для формування пучка застосовують магнітні квадрупольні лінзи, які здатні компенсувати розширення пучка під дією просторового заряду ... У сильнострумових установках для формування пучка застосовують магнітні квадрупольні лінзи, які здатні компенсувати розширення пучка під дією просторового заряду ... Залежність утрат енергії прие3ядерних £"„ і електронних Ее взаємодіях від енергії первинного іонаПри легуванні металів характерні значення енергії Еи Е2, Ез, що змінюються в такому діапазоні: /г, — від кількох кіло-електрон-вольт (при легуванні легкими іонами) до сотень (при використанні важких іонів); Е2 — від кількох кілоелектровольт до одиниць мегаелектрон-вольт; £, — знаходиться в діапазоні десятків мегаелектрон-вольт і практично не використовується в процесах іонного легування ... Залежність утрат енергії прие3ядерних £"„ і електронних Ее взаємодіях від енергії первинного іонаПри легуванні металів характерні значення енергії Еи Е2, Ез, що змінюються в такому діапазоні: /г, — від кількох кіло-електрон-вольт (при легуванні легкими іонами) до сотень (при використанні важких іонів); Е2 — від кількох кілоелектровольт до одиниць мегаелектрон-вольт; £, — знаходиться в діапазоні десятків мегаелектрон-вольт і практично не використовується в процесах іонного легування ... При зменшенні енергії іона відстань між окремими зіткненнями іона зменшується настільки, що окремі каскади зіткнень перекриваються, і вздовж треку іона утворюється область аномально високої щільності вакансії!, яка оточена областю з надлишковим вмістом міжвузлових атомів ... Щоб цього не сталося, довжини вільних пробігів іонів, обернені до добутку концентрації атомів парів і газів на переріз відповідної взаємодії, мають бути набагато менші, ніж шлях, який проходять іони ... Гальмування викликається переважно ефектами пружного атомного розсіювання, і це спостерігається наприкінці періоду гальмування при малих енергіях іона ... Припустимо, що розсіяний атом буде захоплений створеною вакансією втому випадку, якщо кінетична енергія (Е- 7), яка залишилася, буде менша від енергії порога захоплення EL ... У цих умовах області зі сприятливою орієнтацією (є каналювання, немає розплавлення) будуть відігравати роль центрів рекристалізації, на яких кристал росте ... Оскільки коефіцієнти катодного розпилення для різних граней різні, то кристали з несприятливою орієнтацією будуть швидше розпилюватись, і поверхня буде збагачуватися кристалами з такою орієнтацією, якій відповідає мінімальна швидкість розпилення ... Якщо в кристал внаслідок опромінення або наступного відпалу при високій температурі вводяться рухомі дефекти, під впливом поля напружень вони перерозподіляються й оточують дислокації атмосферами Котрела ... Для твердого розчину заміщення атоми, які мають розміри менші за розміри атомів матриці, накопичуються в стиснутих областях, а домішкові атоми більшого розміру — в розтягнутих ... Оскільки коефіцієнти катодного розпилення для різних граней різні, то кристали з несприятливою орієнтацією будуть швидше розпилюватись, і поверхня буде збагачуватися кристалами з такою орієнтацією, якій відповідає мінімальна швидкість розпилення ... На першій стадії під дією циклічного навантаження відбувається переміщення дислокацій, яке приводить до утворення спочатку ліній, а потім смуг ковзання, на другій — зі смуг ковзання утворюються тріщини, розвиток яких закінчується руйнуванням зразка ... Вважається, що під впливом поля пружних напружень утворюються рухомі несферичні комплекси атомів проникнення і заміщення, які активно взаємодіють з дислокаціями і зміцнюють матрицю ... Зокрема, висока твердість сплаву Бе-Ті-С, в якому відносна атомна маса Ті становить 2 %, пояснюється саме цим ефектом, а не дисперсним зміцненням частинками Ті-С чи утворенням твердого розчину Ті в матриці Бе ... Крупні виділення твердої фази з некогеренгною межею поділу оточені дуже деформованою областю, де легко розвиваються мікротріщини і розриви суцільності на міжфазових межах ... Крім того, незбі-гання питомих об'ємів вихідної матриці і фазових виділень, що виникають, може бути використане для створення сприятливої епюри залишкових напружень (найчастіше стискувальних) у поверхневому шарі ... Зміна зносостійкості матеріалів внаслідок іонного легуванняПри великих дозах зміна провідності металів відбувається також внаслідок зміни концентрації носіїв заряду ... При іонній імплантації можна вводити центри, які є ефективними донорами чи акцепторами і, таким чином, у надзвичайно широких межах змінювати провідність напівпровідників ... Зміна зносостійкості матеріалів внаслідок іонного легуванняПри великих дозах зміна провідності металів відбувається також внаслідок зміни концентрації носіїв заряду ... При іонній імплантації можна вводити центри, які є ефективними донорами чи акцепторами і, таким чином, у надзвичайно широких межах змінювати провідність напівпровідників ... Зміна зносостійкості матеріалів внаслідок іонного легуванняПри великих дозах зміна провідності металів відбувається також внаслідок зміни концентрації носіїв заряду ... Оскільки при імплантації в процесі гальмування не всі іони потрапляють у ці місця, то наступне прогрівання при високій температурі сприяє порядку розміщення атомів, який характерний для дифузійних шарів ... Оскільки при імплантації в процесі гальмування не всі іони потрапляють у ці місця, то наступне прогрівання при високій температурі сприяє порядку розміщення атомів, який характерний для дифузійних шарів ... Ті ж заглиблені домішки, потрапивши в октаедричні пори кристалічної ґратки титану з гексагональною шільною упаковкою, призводять до збільшення відношення параметрів ґратки с/и і зменшення напружень зсуву вздовж базисних площин ... Аморфізація, яка спостерігається у деяких сплавах і деяких чистих металах, наприклад №, при імплантації диспрозію підвищує корозійну стійкість поверхонь, знижує адгезійну взаємодію з контртілом ... Одночасне легування іонами молібдену і сірки при відношенні густий атомних потоків 1 : 2 дає змогу досягти помітно менших значень коефіцієнта тертя, ніж обробка одним із цих видів іонів ... Ті ж заглиблені домішки, потрапивши в октаедричні пори кристалічної ґратки титану з гексагональною шільною упаковкою, призводять до збільшення відношення параметрів ґратки с/и і зменшення напружень зсуву вздовж базисних площин ... Обробка плазмоюСугь методу полягає у термічних фазових і структурних перетвореннях, які здійснюються плазмовим струменем (дугою) при швидкому концентрованому нагріванні робочої поверхні деталі та відведенні тепла в матеріал виробу ... Це зниження зносостійкості викликане зниженням мікротвердості зміцненої поверхні внаслідок повторного нагрівання, а підвищення тріщиностійкості пояснюється підвищеною пластичністю сталі зі структурою відпуску ... Обробка плазмоюСугь методу полягає у термічних фазових і структурних перетвореннях, які здійснюються плазмовим струменем (дугою) при швидкому концентрованому нагріванні робочої поверхні деталі та відведенні тепла в матеріал виробу ... При цьому не здійснюється насичення поверхні, яка зміцнюється якими-небудь елементами, а внаслідок структурних змін відбувається тільки термічне зміцнення ... Крім того, ще однією причиною підвищення тріщиностійкості при плазмовому зміцненні після об'ємного загартування є наявність між загартованою ЗТВ і об'ємно-загартованою основою м'якої зони відпуску з високодисперсною трооститно-сорбітною структурою ... Зміцнені таким способом деталі мають композиційний робочий шар з високою стійкістю до зношування, тріщиностійкістю і відносно м'яку пластичну серцевину ... Ця характеристика дає змогу визначити температуру матеріалу в кожній точці зони термічного впливу в різні моменти часу, швидкості нагрівання й охолодження, тривалість перебування нагрітого металу ЗТВ у заданому інтервалі ... При цьому не здійснюється насичення поверхні, яка зміцнюється якими-небудь елементами, а внаслідок структурних змін відбувається тільки термічне зміцнення ... Від ступеня локалізації залежать і такі важливі фактори, як залишкові напруження і деформації, необхідність використання додаткових охолодних середовищ, продуктивність обробки, техніко-економічні показники процесу ... Розрахунки й результати експериментальних досліджень показують, що принципово можна досягти температури нагрівання від початкової до температури плавлення, а швидкості охолодження — від 104 до 106 К/с ... Від ступеня локалізації залежать і такі важливі фактори, як залишкові напруження і деформації, необхідність використання додаткових охолодних середовищ, продуктивність обробки, техніко-економічні показники процесу ... Розрахунки й результати експериментальних досліджень показують, що принципово можна досягти температури нагрівання від початкової до температури плавлення, а швидкості охолодження — від 104 до 106 К/с ... Від ступеня локалізації залежать і такі важливі фактори, як залишкові напруження і деформації, необхідність використання додаткових охолодних середовищ, продуктивність обробки, техніко-економічні показники процесу ... Розрахунки й результати експериментальних досліджень показують, що принципово можна досягти температури нагрівання від початкової до температури плавлення, а швидкості охолодження — від 104 до 106 К/с ... Від ступеня локалізації залежать і такі важливі фактори, як залишкові напруження і деформації, необхідність використання додаткових охолодних середовищ, продуктивність обробки, техніко-економічні показники процесу ... Розрахунки й результати експериментальних досліджень показують, що принципово можна досягти температури нагрівання від початкової до температури плавлення, а швидкості охолодження — від 104 до 106 К/с ... Характер розподілу мікротвердості за глибиною (сі) і шириною (б) ЗТВ плазмового струменя при обробці без оплавленняТаким чином, глибина загартованої зони при плазмовому зміцненні вуглецевих сталей визначається вмістом у них вуглецю ... Характер розподілу мікротвердості за глибиною (сі) і шириною (б) ЗТВ плазмового струменя при обробці без оплавленняТаким чином, глибина загартованої зони при плазмовому зміцненні вуглецевих сталей визначається вмістом у них вуглецю ... Характер розподілу мікротвердості за глибиною (сі) і шириною (б) ЗТВ плазмового струменя при обробці без оплавленняТаким чином, глибина загартованої зони при плазмовому зміцненні вуглецевих сталей визначається вмістом у них вуглецю ... Характер розподілу мікротвердості за глибиною (сі) і шириною (б) ЗТВ плазмового струменя при обробці без оплавленняТаким чином, глибина загартованої зони при плазмовому зміцненні вуглецевих сталей визначається вмістом у них вуглецю ... Характер розподілу мікротвердості за глибиною (сі) і шириною (б) ЗТВ плазмового струменя при обробці без оплавленняТаким чином, глибина загартованої зони при плазмовому зміцненні вуглецевих сталей визначається вмістом у них вуглецю ... Характер розподілу мікротвердості за глибиною (сі) і шириною (б) ЗТВ плазмового струменя при обробці без оплавленняТаким чином, глибина загартованої зони при плазмовому зміцненні вуглецевих сталей визначається вмістом у них вуглецю ... Характер розподілу мікротвердості за глибиною (сі) і шириною (б) ЗТВ плазмового струменя при обробці без оплавленняТаким чином, глибина загартованої зони при плазмовому зміцненні вуглецевих сталей визначається вмістом у них вуглецю ... Характер розподілу мікротвердості за глибиною (сі) і шириною (б) ЗТВ плазмового струменя при обробці без оплавленняТаким чином, глибина загартованої зони при плазмовому зміцненні вуглецевих сталей визначається вмістом у них вуглецю ... Макроструктура ЗТВ плазмового струменя на сталі 45, х8Теплофізичними особливостями плазмового впливу на матеріали (великі швидкості нагрівання й охолодження, час перебування матеріалу в інтервалі температур, які перевищують критичні значення) зумовлюються відмінності фазових та структурних перетворень і відповідно характер структур, які сформувалися при плазмовому зміцненні порівняно з традиційними способами загальної (пічної), поверхневої, термічної обробки (загартування СВЧ, газополуменева обробка тощо) ... При обробці без оплавлення вона складається із загартованої зони, в якій відбулися мартенситні перетворення, і примежової (перехідної до вихідного матеріалу) ... Незважаючи на високі температури нагрівання при оптимальних режимах обробки, які близькі до температури плавлення, ріст зерна аустеніту та його гомогенізація не відбуваються внаслідок дуже малої тривалості перебування металу при даній температурі та наступного різкого охолодження ... Підвищення ступеня дисперсності загартованої структури при плазмовому зміцненні зумовлене досягненням високого ступеня тетрагональності мартенситу, щільності дислокацій, а також подрібненням рейок та пластин мартенситу ... Наявність великої кількості залишкового аустеніту можна пояснити підвищеним вмістом вуглецю у твердому розчині поверхневих шарів загартованої зони порівняно із серцевиною ... Для доевтектоїдних сталей із вихідною феритно-перлітною структурою і заевтектоїдних сталей із перліто-цементитною структурою в примежовій зоні спостерігаються ділянки надлишкових фаз, які для вказаних сталей є відповідно мартенситом і цементитом ... У цьому випадку найчастіше використовується зміцнення з оплавленням робочої поверхні, яке забезпечує створення на ній вибіленого шару з дисперсною дендритною структурою ... Структура зміцненого шару, яка характеризується великою твердістю і високою дисперсністю, впливає на зміну експлуатаційних характеристик зміцнених матеріалів — стійкість до зношування, механічні властивості (міцність, пластичність, тріщиностійкість, витривалість), тепло- і ко-розієстійкість ... У цьому випадку найчастіше використовується зміцнення з оплавленням робочої поверхні, яке забезпечує створення на ній вибіленого шару з дисперсною дендритною структурою ... Зміна коефіцієнта зносостійкості залежно від мікротвердості після зміцненняЗІ збільшенням мікротвердості стійкість до зношування підвищується у всіх типах сталі, але ступінь збільшення мік-1 і-1-:—і- ... При виконанні кожного наступного проходу на тій ділянці попередньої зони, де температура нагрівання перевищувала Ас1, відбувається повна фазова перекристалізація, а потім повторне загартування, внаслідок чого структура цієї ділянки зони не відрізняється від попередньої зони, де температура нагрівання була нижча за Асі, відбувається швидкісний відпуск раніше створеної загартованої структури ... У цілому зміцнення як з перекриванням ЗТВ, так і без перекривання забезпечує високу зносостійкість, і за цим показником воно значно ефективніше за об'ємне загартування ... Зміна коефіцієнта зносостійкості залежно від мікротвердості після зміцненняЗІ збільшенням мікротвердості стійкість до зношування підвищується у всіх типах сталі, але ступінь збільшення мік-1 і-1-:—і- ... При виконанні кожного наступного проходу на тій ділянці попередньої зони, де температура нагрівання перевищувала Ас1, відбувається повна фазова перекристалізація, а потім повторне загартування, внаслідок чого структура цієї ділянки зони не відрізняється від попередньої зони, де температура нагрівання була нижча за Асі, відбувається швидкісний відпуск раніше створеної загартованої структури ... У цілому зміцнення як з перекриванням ЗТВ, так і без перекривання забезпечує високу зносостійкість, і за цим показником воно значно ефективніше за об'ємне загартування ... Коли сталь не має зміцненого поверхневого шару, а її структура і механічні властивості однорідні по всьому перерізу руйнування, процес руйнування проходить у дві стадії — зародження тріщин і їх поширення до повного руйнування зразка ... На зламі зміцнених зразків, на ділянках переходу від загартованої структури до вихідної спостерігаються специфічні східці, які свідчать про гальмування тріщини за механізмом викривлення її траєкторії ... Це можна пояснити, з одного боку, більш високою пластичністю вихідної структури цих сталей, а з іншого — переходом від зусиль стиснення до зусиль розтягнення, які намагаються змінити напрямок поширення тріщини ... Коли сталь не має зміцненого поверхневого шару, а її структура і механічні властивості однорідні по всьому перерізу руйнування, процес руйнування проходить у дві стадії — зародження тріщин і їх поширення до повного руйнування зразка ... На зламі зміцнених зразків, на ділянках переходу від загартованої структури до вихідної спостерігаються специфічні східці, які свідчать про гальмування тріщини за механізмом викривлення її траєкторії ... Це можна пояснити, з одного боку, більш високою пластичністю вихідної структури цих сталей, а з іншого — переходом від зусиль стиснення до зусиль розтягнення, які намагаються змінити напрямок поширення тріщини ... На опірність утомі матеріалів після поверхневого зміцнення великий вплив чинять такі фактори, як значення і знак залишкових напружень, шорсткість поверхні і наявність дефектів, особливості мікроструктури (насамперед розмір зерна) ... Використання плазмового зміцнення для деталей, які працюють за умов інтенсивних знакозмінних навантажень, потребує попередньої оцінки їх опірності утомі після зміцнення ... Наприклад, подібні випробування, які проведені для колінчастих валів, виготовлених зі сталі 45, виявили відсутність суттєвих змін у міцності від утомленості порівняно з необробленимн валами ... Внаслідок дії на поверхню металу, який обробляється, плазмового струменя активних газів, наприклад азоту, досягається значне підвищення твердості поверхневого шару матеріалу ... Це пов'язано з подрібненням блоків мозаїки і значним збільшенням щільності дефектів кристалічної ґратки, яка перевищує цю величину для випадків традиційного загартування ... Незалежно від режимів плазмової хіміко-тер-мічної обробки існує пряма пропорційна залежність між щільністю дислокацій і твердістю й обернена залежність — між розмірами блоків і твердістю ... При нагріванні в поверхневому шарі матеріалів внаслідок розчинення атомарного азоту плазмового струменя у вихідному матеріалі утворюється азотовмісна сполука Ре3ІМ ... На опірність утомі матеріалів після поверхневого зміцнення великий вплив чинять такі фактори, як значення і знак залишкових напружень, шорсткість поверхні і наявність дефектів, особливості мікроструктури (насамперед розмір зерна) ... Під дією високої температури відбувається часткова іонізація продуктів згоряння, і за наявності зовнішнього електромагнітного поля по газовому шару за детонаційною хвилею проходить електричний струм, виникає додаткова пондеромоторна сила і додаткова енергія джоулевої дисипації газу, що значно збільшує енергію ударної хвилі і продуктів згоряння ... Висока густина плазмового струменя і можливість введення в нього летких елементів у вигляді іонів, пари або дрібних крапель зумовлюють можливість легування поверхні виробів, хіміко-термічної обробки, плазмохімічного синтезу й осадження покриттів ... |
Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление электродов
Металлургия дуговой сварки: Взаимодействие металла с газами
Дефекты сварных швов
Інженерія поверхні: Підручник
Соединение металлов в твердой фазе
Холодная сварка труб
Высокочастотная сварка металлов
